JP7208604B1 - Non-contact blood flow observation device - Google Patents
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Abstract
血流の状態を非接触で迅速かつ明確に観察できる非接触血流観察装置を提供する。この非接触血流観察装置1は、血管を含む領域の動画又は連続した静止画の第1の画像2imを取得する画像取得器2と、輝度の階調の各々に異なる色を予め対応させており、第1の画像2imにおける1個又は複数個の画素ごとに前記輝度に対応する前記色を割り当てて第2の画像3imを作成し、動画又は連続した静止画の第2の画像3imを表示装置5に表示させる画像処理器3と、を備える。To provide a non-contact blood flow observation device capable of rapidly and clearly observing the state of blood flow in a non-contact manner. This non-contact blood flow observation device 1 includes an image acquirer 2 for acquiring a first image 2im of a moving image or a series of still images of a region containing blood vessels, and a different color corresponding to each luminance gradation in advance. and assigning the color corresponding to the luminance to each one or more pixels in the first image 2im to create a second image 3im, and displaying the second image 3im of a moving image or a series of still images. and an image processor 3 for displaying on the device 5 .
Description
本発明は、血流の状態を非接触で観察できる非接触血流観察装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-contact blood flow observation device capable of observing the state of blood flow in a non-contact manner.
血管の状態は、一般的な視診や触診などによる他、様々な観察装置を用いて観察される場合が少なくない。このような観察装置の中には、特許文献1~3に開示されているように、対象となる血管を含む領域に光を当てて画像を観察する観察装置が知られている。このような装置は、人体等に触れないで(つまり、非接触で)観察を行うので、感染リスクを抑制することができ、かつ迅速な観察が可能である。
The condition of blood vessels is often observed using various observation devices in addition to general visual inspection and palpation. Among such observation apparatuses, as disclosed in
しかし、特許文献1~3に開示される観察装置は、皮膚からの深度が異なる血管の画像にコントラストを付けることに留まっており、観察装置としては更なる技術展開が可能である。
However, the observation devices disclosed in
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、血流の状態を非接触で迅速かつ明確に観察できる非接触血流観察装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a non-contact blood flow observation device capable of rapidly and clearly observing the state of blood flow in a non-contact manner.
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る非接触血流観察装置は、治療を受ける又は受けた部位の、又は、治療のために血管の処置を受ける又は受けた部位の血管を含む領域の動画又は連続した静止画の第1の画像を取得する画像取得器と、輝度の階調の各々に異なる色を予め対応させており、前記第1の画像における1個の画素ごとに前記輝度に対応する前記色を割り当てて第2の画像を作成し、動画又は連続した静止画の前記第2の画像において脈動に従う前記輝度の周期的変化に対応する前記色の周期的変化を表示装置に表示させる画像処理器と、を備える。 In order to achieve the above object, a non-contact blood flow observation device according to an embodiment of the present invention examines a blood vessel at a site that receives or has received treatment, or at a site that receives or has received treatment for blood vessel treatment. an image acquirer for acquiring a first image of a moving image or a series of still images of an area including; assigning the color corresponding to the luminance to create a second image, and displaying the periodic change in the color corresponding to the periodic change in the luminance following pulsation in the second image of a moving image or a series of still images; an image processor for displaying on the device.
好ましくは、前記輝度の階調に対応する前記色は、青色、緑色、赤色及びそれらの混合色からなる。好ましくは、更に、前記輝度が最も高いときの前記色は、青色又は赤色の一方であり、前記輝度が最も低いときの前記色は、青色又は赤色の他方である。 Preferably, said colors corresponding to said luminance gradations consist of blue, green, red and mixtures thereof. Preferably, further, said color when said brightness is highest is one of blue or red, and said color when said brightness is lowest is the other of blue or red.
好ましくは、前記画像処理器は、前記第2の画像を前記第1の画像と同時に画面を分けて前記表示装置に表示させる。 Preferably, the image processor causes the display device to display the second image and the first image simultaneously on a separate screen.
本発明に係る非接触血流観察装置によれば、血流の状態を非接触で迅速かつ明確に観察可能となる。 According to the non-contact blood flow observation device according to the present invention, it is possible to observe the state of blood flow quickly and clearly in a non-contact manner.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る非接触血流観察装置1は、図1に示すように、画像取得器2と画像処理器3を備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments for carrying out the present invention will be described below. A non-contact blood
画像取得器2は、血管を含む領域を撮像して動画又は連続した静止画の第1の画像2imを取得するものである。血管を含む領域は、治療を受ける又は受けた部位の近傍や治療のために血管の処置を受ける又は受けた部位(及びその近傍)などとすることができる。 The image acquirer 2 acquires a first image 2im of a moving image or a series of still images by imaging a region including blood vessels. A region containing a blood vessel can be a site that receives or has received treatment, a site that receives or has received vascular treatment for treatment (and its vicinity), and the like.
血管を含む領域は、特に限定されるものではなく、全身が可能である。図2に示すものは、血管を含む領域を手の指としたときの第1の画像2imの例である。 The region containing blood vessels is not particularly limited, and can be the whole body. What is shown in FIG. 2 is an example of the first image 2im when the region containing the blood vessel is the finger of the hand.
画像取得器2で明瞭な第1の画像2imを取得するために、血管を含む領域に光照射器4(図1においてはリング型照明器)により光を当てることができる。光は、明瞭な第1の画像2imを取得できるように適宜選択され、例えば、白色、緑色、青色などが可能である。光照射器4の代わりに、無影灯などの一般的な照明器を用いてもよい。
In order to acquire a clear first image 2im with the image acquirer 2, the area containing the blood vessels can be illuminated by a light illuminator 4 (a ring illuminator in FIG. 1). The light is chosen appropriately to obtain a clear first image 2im, and can be white, green, blue, etc., for example. A general illuminator such as a shadowless lamp may be used instead of the
画像処理器3は、画像取得器2から送られて来た第1の画像2imを処理する。画像処理器3は、通常、図3に示すように、コンピュータシステムで実現され、プログラムメモリ3aに画像処理のプログラムを有する。図3中、符号3bはCPU、符号3cはワークメモリ、符号3dは入出力部を含むその他の部分を示している。
The
画像処理器3は、第1の画像2imの輝度の階調の各々に異なる色を予め対応させている。階調は、例えば、256階調などである。輝度の階調に対応する色は、例えば、青色、緑色、赤色及びそれらの混合色からなるようにすることができる。そして、輝度が最も高いときの色は、青色であり、輝度が最も低いときの色は、赤色であるようにすることができる。或いは逆に、輝度が最も高いときの色は、赤色であり、輝度が最も低いときの色は、青色であるようにすることができる。これらの場合、輝度の真ん中の色は、緑色となる。青色と緑色の間は、それらの混合色となり、緑色と赤色の間は、それらの混合色となる。そのようにすると、青色、緑色、赤色の順番は、光の波長の順番であり、一般的に分かり易いからである。
The
図4(a)には、輝度の階調に対応する色が青色、緑色、赤色及びそれらの混合色からなるようにし、輝度が最も高いとき(図中、数字の255で示す)の色が青色であり、輝度が最も低いとき(図中、数字の0で示す)の色が赤色であり、輝度の真ん中(図中、数字の128で示す)の色が緑色としたものをグレースケールに変換して示している。図4(b)、(c)、(d)には、図4(a)の青色の成分、緑色の成分、赤色の成分を示している。図4(b)、(c)、(d)は、図4(a)が図示の都合上グレースケールになるので、本来の色を分かり易くするためのものである。
In FIG. 4A, the colors corresponding to the luminance gradations are blue, green, red, and their mixed colors, and the color when the luminance is the highest (indicated by the
画像処理器3は、第1の画像2imにおける1個の画素ごとに輝度を予め対応させている色に割り当てて第2の画像3imを作成する。或いは、画像処理器3は、場合によっては、第1の画像2imにおける複数個の画素ごとに輝度(平均した輝度や中央値の輝度など)を予め対応させている色に割り当てて第2の画像3imを作成することも可能である。そして、画像処理器3は、動画又は連続した静止画の第2の画像3imを表示装置5に表示させる。
The
動画又は連続した静止画の第2の画像3imでは、血管の部分においては、血流の状態に応じて(より詳しくは、ヘモグロビンの量の変化や血管形状の変化などに応じて)色が変化する。血管のない部分においては、色はおおよそ変化しない。よって、非接触血流観察装置1は、血流の状態を非接触で迅速かつ明確に観察可能となる。また、非接触血流観察装置1は、血流の状態を非接触で観察できるので感染リスクを抑制し、かつ、造影剤の注入など人体への影響のある作業も必要ない。
In the second image 3im, which is a moving image or a series of still images, in the blood vessel portion, the color changes according to the state of blood flow (more specifically, according to the change in the amount of hemoglobin, the shape of the blood vessel, etc.). do. In areas without blood vessels, the color is largely unchanged. Therefore, the non-contact blood
図5(a)に、血管を含む領域を手の指としたときの第2の画像3imの例であって、動画又は連続した静止画の5個の離れた時間(図中(1)、(2)、(3)、(4)、(5)で示す)においてのものをグレースケールに変換して示している。図5(b)、(c)、(d)には、図5(a)の青色の成分、緑色の成分、赤色の成分を示している。図5(b)、(c)、(d)は、図5(a)が図示の都合上グレースケールになるので、本来の色を分かり易くするためのものである。 FIG. 5(a) shows an example of the second image 3im when the area containing the blood vessel is the finger of the hand. (2), (3), (4), and (5)) are converted to grayscale and shown. 5(b), (c), and (d) show the blue, green, and red components of FIG. 5(a). 5(b), (c), and (d) are intended to make it easier to understand the original colors since FIG. 5(a) is shown in grayscale for convenience of illustration.
図6(a)~(d)はそれぞれ、図5(a)~(d)と同一の図であって、サンプルの画素を矢印で示すものである。図7は、サンプルの画素における輝度の時間変化を示すものである。図7中の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)は、図5(a)~(d)(及び図6(a)~(d))の時間(1)、(2)、(3)、(4)、(5)を示すものである。なお、図7の縦軸及び横軸は、実際の輝度値、時間への変換前のものなので、単位は記載していない。 FIGS. 6(a)-(d) are the same views as FIGS. 5(a)-(d), respectively, with sample pixels indicated by arrows. FIG. 7 shows temporal changes in brightness of sample pixels. (1), (2), (3), (4), and (5) in FIG. 7 correspond to the time (1 ), (2), (3), (4) and (5). Note that the vertical and horizontal axes in FIG. 7 are values before conversion into actual luminance values and time, so units are not shown.
図7において、脈動に従って輝度が変化していることが分かる。この図7における輝度の変化は、図6(a)~(d)で示したサンプルの画素における色の変化に対応している。具体的には、図6(b)~(d)によると、時間(1)~(5)におけるどの時間でも緑色の成分が一番多いが、時間(1)では青色の成分が少し有り、時間(2)では青色の成分はなくなり、時間(3)では青色の成分はなく赤色の成分が少し有り、時間(4)では赤色の成分が少なくなり、時間(5)では赤色の成分はなく青色の成分が少し有るようになる。 In FIG. 7, it can be seen that the luminance changes according to the pulsation. The luminance change in FIG. 7 corresponds to the color change in the sample pixels shown in FIGS. 6(a) to (d). Specifically, according to FIGS. 6(b) to (d), the green component is the largest at any time from time (1) to (5), but at time (1) there is a small amount of blue component, At time (2) there is no blue component, at time (3) there is no blue component and some red component, at time (4) there is less red component and at time (5) there is no red component. There will be a little blue component.
また、第2の画像3imを構成する画素は、第1の画像2imを構成する画素に対応する位置に表示されるので、図8に示すように、画像処理器3が第2の画像3imを第1の画像2imと同時に画面を分けて表示装置5に表示させるようにすると、第1の画像2imのどの部分が変化しているのかが分かり易くなる。
In addition, since the pixels forming the second image 3im are displayed at positions corresponding to the pixels forming the first image 2im, the
また、非接触血流観察装置1は、全体を一体化することも可能であり、例えば、スマートフォンやノートパソコンなどのカメラ付き端末を用いることも可能である。
In addition, the non-contact blood
以上、本発明の実施形態に係る非接触血流観察装置について説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。 Although the non-contact blood flow observation device according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified within the scope of the claims. Various design modifications are possible.
1 非接触血流観察装置
2 画像取得器
2im 第1の画像
3 画像処理器
3a プログラムメモリ
3b CPU
3c ワークメモリ
3d コンピュータシステムのその他の部分
3im 第2の画像
4 光照射器
5 表示装置REFERENCE SIGNS
3c
Claims (4)
輝度の階調の各々に異なる色を予め対応させており、前記第1の画像における1個の画素ごとに前記輝度に対応する前記色を割り当てて第2の画像を作成し、動画又は連続した静止画の前記第2の画像において脈動に従う前記輝度の周期的変化に対応する前記色の周期的変化を表示装置に表示させる画像処理器と、
を備える非接触血流観察装置。 an image acquirer for acquiring a first image, either in motion or a series of still images, of the site to be or has undergone treatment or of a region containing blood vessels of the site to be or have undergone vascular treatment for treatment ;
A different color is preliminarily associated with each luminance gradation, and a second image is created by assigning the color corresponding to the luminance to each pixel in the first image, and moving or continuous an image processor that causes a display device to display the periodic change in color corresponding to the periodic change in luminance following pulsation in the second image, which is a still image;
A non-contact blood flow observation device.
前記輝度の階調に対応する前記色は、青色、緑色、赤色及びそれらの混合色からなる非接触血流観察装置。 In the non-contact blood flow observation device according to claim 1,
The non-contact blood flow observation device, wherein the colors corresponding to the brightness gradations are blue, green, red, and mixtures thereof.
前記輝度が最も高いときの前記色は、青色又は赤色の一方であり、前記輝度が最も低いときの前記色は、青色又は赤色の他方である非接触血流観察装置。 In the non-contact blood flow observation device according to claim 2,
The non-contact blood flow observation device, wherein the color when the brightness is the highest is either blue or red, and the color when the brightness is the lowest is the other of blue or red.
前記画像処理器は、前記第2の画像を前記第1の画像と同時に画面を分けて前記表示装置に表示させる非接触血流観察装置。 In the non-contact blood flow observation device according to any one of claims 1 to 3,
The image processor is a non-contact blood flow observation device that causes the display device to display the second image and the first image simultaneously on separate screens.
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